Classe SR Leader
| Classe Líder SR / BR [1] | |||||||||||||||||||||||||||||||
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 Locomotiva líder 36001 com trem de teste em Oxted | |||||||||||||||||||||||||||||||
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A Leader foi uma classe de locomotiva a vapor articulada experimental 0-6-0 + 0-6-0 , produzida no Reino Unido sob projeto do engenheiro inovador Oliver Bulleid . O Líder foi uma tentativa de estender a vida útil da tração a vapor, eliminando muitas das desvantagens operacionais associadas às locomotivas a vapor existentes. Foi planejado como uma substituição para a frota envelhecida de motores tanque da classe M7 ainda em operação na Ferrovia do Sul (SR). [2] O trabalho de design começou em 1946 e o desenvolvimento continuou após a nacionalização das ferrovias em 1948, sob os auspícios da British Railways (BR).
O projeto Leader foi parte do desejo de Bulleid de modernizar a locomotiva a vapor com base na experiência adquirida com a frota de estoque elétrico da Southern Railway. [2] Bulleid considerou que as atitudes em relação à intensidade de trabalho da operação a vapor mudaram durante o período do pós-guerra, favorecendo a dieselização e a eletrificação . Em um esforço para demonstrar o potencial contínuo do vapor, Bulleid ampliou os limites da energia a vapor, permitindo-lhe competir com locomotivas a diesel e elétricas em termos de economia de trabalho e facilidade de operação. [3]
O projeto incorporou muitos recursos inovadores, como o uso de sifões térmicos , bogies e cabines em cada extremidade da locomotiva, resultando em sua aparência única - para uma locomotiva a vapor - moderna semelhante a diesel. No entanto, várias de suas inovações não tiveram sucesso, sendo parcialmente responsáveis pelo cancelamento do projeto no início dos anos 1950. Cinco locomotivas Leader foram iniciadas, mas apenas uma foi concluída. A locomotiva operacional foi testada na antiga rede Southern Railway em torno de Brighton . Problemas com o projeto, relatórios indiferentes sobre o desempenho e a pressão política em torno dos custos crescentes de desenvolvimento levaram ao sucateamento de todas as locomotivas da classe em 1951.
A base do Leader originou-se de uma revisão de 1944 da frota de locomotivas a vapor da Southern Railway, resultando em um briefing de projeto da Southern Railway que exigia uma locomotiva de alta potência que exigisse pouca manutenção para substituir a frota envelhecida de motores tanque da classe M7. [2] O documento também estipulou que a locomotiva seria usada em trens de passageiros e de carga, exigindo alta disponibilidade de rota. Bulleid propôs um projeto inicial baseado em sua locomotiva da classe SR Q1 , que provou ser fácil de manter em serviço. [3] Conforme a proposta progredia, Bulleid viu que certas tarefas exigidas com locomotivas a vapor convencionais poderiam ser eliminadas pela adoção de algumas das características das locomotivas elétricas Southern contemporâneas .[2] No entanto, um dos projetos subsequentes de umarranjo de roda 0-4-4-0 teve uma carga por eixo inaceitavelmente alta de 20 toneladas longas (20,3 toneladas; 22,4 toneladas curtas), o que aumentou o risco de danificar a ferrovia do sul faixa. [4] Ao desenvolver ainda mais a proposta, Bulleid decidiu por um projeto 0-6-0 + 0-6-0 de locomotiva tanque bogied, que distribuiu o peso de maneira mais uniforme sobre os trilhos e reduziu a carga por eixo. [5]
Design [ editar ]
Uma série de ideias iniciais foi apresentada à administração da Southern Railway por Bulleid que incorporou a operação em duas pontas, dando ao maquinista a visibilidade máxima em qualquer direção sem uma caldeira ou caixa de madeira obscurecendo sua visão. A necessidade de uma mesa giratória para girar a locomotiva foi, portanto, eliminada, embora os projetos iniciais tenham sido rejeitados pelo departamento operacional por causa de problemas com a técnica de soldagem. [6] O projeto aceito incluiu dois bogies de vapor 0-6-0 com válvulas de manga de redução de pesoe correntes para acoplar os eixos motores. A caldeira foi compensada para dar espaço a um corredor de comunicação, permitindo ao motorista o acesso às duas cabines sem sair da locomotiva, arranjo que gerou problemas posteriores. [7] A fornalha, perto do centro da locomotiva, era alimentada pelo bombeiro de uma terceira cabine, ligada a ambas as cabines pelo corredor de comunicação. [8] Todo o conjunto foi colocado em uma estrutura comum e, portanto, muitas vezes referido como um motor tanque 0-6-6-0 , embora a notação real seja 0-6-0 + 0-6-0, uma vez que ambas as unidades de motor articulada como em uma locomotiva Garratt , Double Fairlie ou Meyer . [9] [10][11] [12]
O protótipo Leader foi construído na estação ferroviária de Brighton , com trabalho iniciado em 1946. [6] Um pedido inicial de cinco locomotivas foi colocado diretamente da prancheta em 1946 e outras 31 foram encomendadas em 1947, embora, com a nacionalização iminente, este foi apenas um gesto. [13] O último pedido foi cancelado depois que a Ferrovia do Sul foi tomada como propriedade pública, para permitir que os testes fossem realizados no protótipo. [13]
Bogie e projeto de cilindro [ editar ]
Cada um dos dois truques tinha três cilindros, com as rodas motrizes conectadas por correntes encerradas em um banho de óleo, com base na engrenagem da válvula acionada por corrente de Bulleid em suas locomotivas do Pacífico. [14] A engrenagem da válvula usou o incomum arranjo de válvula de manga que também foi testado no ex- LB & SCR H1 classe Hartland Point em paralelo com a construção da primeira locomotiva Leader. [14] A Leader foi a primeira locomotiva a vapor a usar uma forma de válvula de manga desde a locomotiva de Cecil Paget de 1908 e os testes simultâneos do princípio em Hartland Pointsugere a natureza apressada da concepção da locomotiva. [15] A locomotiva assentava nas incomuns rodas Bulleid Firth Brown , que eram mais leves, embora mais fortes, do que o equivalente com raios.
O uso de válvulas de manga e banhos de óleo para lubrificar as partes móveis das unidades do motor foi inspirado na prática contemporânea dos motores de combustão interna . [6] Isso incluía engrenagem oscilante que dava um movimento axial de 25 graus às mangas, permitindo a lubrificação uniforme das partes móveis. [16] No entanto, isso resultou em um mecanismo muito complicado que era difícil de manter, perpetuando as apreensões que deveria erradicar. Esse recurso foi removido de ambos os truques do protótipo à medida que os testes avançavam. [17]Outra característica inovadora da montagem do bogie a vapor era a capacidade de trocá-los quando ocorressem falhas, uma operação fácil para a equipe de manutenção quando comparada às complexidades de revisar o movimento de uma locomotiva a vapor regular. [4]
Os três cilindros de cada bogie foram fundidos em formato de bloco único, cada um rodeado por duas caixas de entrada de vapor anulares e uma única grande caixa de vapor de saída. [16] Estes tinham a função adicional de manter o cilindro aquecido por vapor quente para manter a temperatura e a pressão do vapor que entrava nos cilindros. No entanto, essas peças fundidas eram difíceis de usinar com precisão. [16] Os arranjos de vedação a vapor necessários para este sistema também eram complexos, com cada um dos seis cilindros e luvas de válvula exigindo 24 anéis de vedação. [15]
Caldeira, fornalha, smokebox e design embalagem [ editar ]
A caldeira foi o culminar das lições aprendidas com o Pacifics e foi um gerador de vapor prolífico. Todas as caldeiras Leader foram construídas em Eastleigh e provaram ser a área menos problemática de todo o projeto. [14] A pressão da caldeira foi fixada em 280 psi (1.900 kPa) e cada um foi equipado com quatro sifões térmicos dentro da fornalha , ambos para aumentar a taxa de evaporação e melhorar a circulação da água. [18] Estes foram usados anteriormente com grande efeito nos designs de classe da Marinha Mercante e West Country e Battle of Britain de Bulleid . [18]
O Líder tinha uma fornalha "forro seco". Não era cercado na parte superior e nas laterais por uma "camisa" de água como na prática normal, [19] mas era construído de aço soldado e usava tijolos refratários em vez de água para isolamento, uma solução nova, mas problemática. [6] O uso de tijolos refratários reduziu a área da grelha de 47 pés quadrados (4,4 m 2 ) para 25,5 pés quadrados (2,37 m 2 ) e concentrou o fogo em uma área menor. [19] A porta do firehole foi deslocada para a esquerda da parte traseira da caldeira, o que criou dificuldades para o bombeiro ao adicionar carvão ao fogo. [20] A fornalha não foi inicialmente equipada com um arco de tijolos refratários, embora um tenha sido reformado durante o verão de 1950. [21]O arco era problemático porque levava a uma tendência de as chamas entrarem na cabine em altas saídas, situação agravada pelo estreitamento da área da fornalha. [21]
A caixa de fumaça tinha um problema inerente em manter um vácuo constante . Isso foi o resultado de outra inovação Bulleid para economia de mão de obra, uma escotilha deslizante controlada da cabine dianteira, que permitiu que as cinzas fossem limpas por meio de uma rampa para os trilhos quando a locomotiva estava em movimento. [22] O problema estava na acumulação de cinzas em torno das bordas do escorregador, permitindo que o ar vazasse para a caixa de fumaça, reduzindo assim a eficiência geral da locomotiva. [19] A explosão violenta do escapamento também significou que cinzas e brasas foram ejetadas para a atmosfera, criando um risco potencial de incêndio ao lado da linha. [23]
Para facilitar a manutenção, a caldeira, a fornalha e a caixa de fumaça eram revestidas por folhas de aço, o que significava que o formato do motor lembrava o de uma locomotiva a diesel moderna . Esse foi um grande afastamento do projeto tradicional de locomotivas a vapor, permitindo que o motor fosse limpo em uma lavadora de vagões. [24] A locomotiva foi projetada para transportar 4 toneladas (4,06 toneladas) de carvão e 4.000 galões imperiais (18.000 l; 4.800 galões americanos) de água, e o depósito de carvão foi coberto por uma lona para evitar a entrada de água na cabine do bombeiro. [1] A entrada na locomotiva era por meio de escadas que conduziam a portas deslizantes, embora, devido ao projeto do bogie, a subida na cabine do bombeiro exigisse escalar a caixa do banho de óleo. [19]
Construção [ editar ]
A construção das cinco primeiras locomotivas Leader começou nas obras ferroviárias da Southern Railway em Brighton em julho de 1947. [25] A British Railways herdou o projeto Leader após a nacionalização em 1948, que estava suficientemente avançado para continuar construindo o protótipo, já que Bulleid ainda era Chefe Mecânico Engenheiro da recém-formada Região Sul da British Railways . [26] Embora o trabalho nas outras quatro locomotivas tenha parado, o protótipo Leader emergiu de Brighton como a locomotiva nº 36001 em junho de 1949.
Os outros quatro membros do pedido inicial feito pela Ferrovia do Sul, nos. 36002-5, estavam em vários estágios de construção no final do período de desenvolvimento. O nº 36002 estava quase completo, o nº 36003 sem o revestimento externo e os nºs 36004–5 eram pouco mais do que conjuntos de quadros, embora a maioria de seus componentes principais tenham sido construídos em Eastleigh e Brighton e armazenados prontos para serem ajustados. [6] Sem perspectiva de mais dinheiro sendo alocado pelo Executivo da Ferrovia para a sua conclusão, as locomotivas inacabadas foram armazenadas em vários depósitos ao redor da antiga rede ferroviária do Sul, aguardando uma decisão sobre seu futuro. [6]
Operação [ editar ]
Com um esforço de tração calculado de 25350 lb, o Leader veio com a banda de potência classe 5 da British Railways. [27] Isso era consideravelmente menor do que os pacíficos WC / BB contemporâneos que foram classificados como classe 7, e isso significava que o Líder deveria ser capaz de ter uma carga por eixo que lhe permitisse operar em rotas secundárias e em ramais onde o design de dupla extremidade seria o mais benéfico, algo que não era provável com o peso inerente ao design.
Após a conclusão, o nº 36001 foi imediatamente colocado em testes de serviço usando estoque vazio de transporte de passageiros no sudeste da Inglaterra. [6] Os registros oficiais dos testes mantidos na fábrica de Brighton relataram vários graus de sucesso e falha nas corridas realizadas. [28] No entanto, os resultados dos testes relatados à sede da British Railways em Marylebone foram "conspícuos pela ausência de elogios" aos pontos fortes do Leader, ou seja, a caldeira, o sistema de freios e a adesão total fornecida pelos dois truques. [29] Várias teorias foram apresentadas a respeito deste estado de coisas, a mais plausível sendo que os membros mais conservadores da força de trabalho ferroviária em Brighton e noO Executivo da Ferrovia achava que o Líder era revolucionário demais e desejava manter o status quo. [30]
Desempenho de No. 36001 [ editar ]
Após testes que duraram mais de um ano, o nº 36001 mostrou ter várias falhas, incluindo carvão pesado e consumo de água, falta de confiabilidade mecânica, condições de trabalho insustentáveis para bombeiro e motorista, perda de vapor através dos anéis do cilindro e distribuição desigual de peso no bogies. Depois de renovar o conjunto do cilindro, ele foi testado em Brighton e Eastleigh usando um carro com dinamômetro LNER , onde o bom funcionamento foi experimentado com altos custos de combustível e esforço por parte do bombeiro. Por um período de duas semanas, o Líder foi testado contra o desempenho de uma locomotiva da classe U [27]o que indicava que a liberação do freio era muito lenta em serviço para uso em horários apertados, apesar da aplicação do freio ser considerada a melhor usada em um projeto Bulleid. [31] Esses testes foram interrompidos pela quebra dos eixos de manivela, estes sendo substituídos por eixos de 36002 apenas para que eles quebrassem por sua vez com aproximadamente a mesma quilometragem dos originais. [27]
As válvulas manga, utilizadas para dar maior eficiência volumétrica e controle sobre os eventos valvulares, sofriam frequentes rupturas nas "orelhas" onde se fixavam à engrenagem da válvula. As mangas tinham um movimento complexo, combinando rotação e reciprocidade, para experimentar e uniformizar o desgaste, e esse era outro design inédito.
Ao longo dos testes do No. 36001, o revestimento de tijolos refratários foi um problema constante ao desmoronar continuamente no fogo. [8] Os tijolos foram então substituídos por substitutos de ferro fundido que derreteram no calor intenso da fornalha, que por sua vez foram substituídos por tijolos refratários mais grossos de 9 polegadas (230 mm). [6] Alguns dos bombeiros atribuídos ao Líder reclamaram das condições de aperto na cabine central da locomotiva, uma situação agravada pelas chamas que entram na cabine da fornalha em altas saídas. [23] Era um espaço fechado que estava constantemente quente e a única porta de entrada do bombeiro na lateral da locomotiva era deixada aberta durante a viagem para promover a ventilação. [8]A porta da cabine do bombeiro também atraiu críticas, pois teria sido bloqueada em caso de capotamento da locomotiva daquele lado, impedindo a fuga do bombeiro, de modo que membros do sindicato ferroviário ASLEF ameaçaram impedir suas tripulações de operar o Leader . [19] As medições na cabine do bombeiro mostraram que as temperaturas podiam chegar a 120 ° F (50 ° C), o que deu à locomotiva o apelido de Lavanderia Chinesa devido ao calor e à umidade. [27]
Durante o trabalho nos eixos de manivela na Eastleigh Works, a oportunidade foi aproveitada para colocar a locomotiva na plataforma de pesagem, o que mostrou que a caldeira deslocada e o depósito de carvão fizeram com que o centro de gravidade da locomotiva fosse deslocado para um lado. [27] Experimentos tiveram que ser realizados para equilibrar a locomotiva enchendo o corredor de ligação com grandes quantidades de sucata, substituída em um redesenho por um piso elevado, cobrindo o material pesado. Essas modificações resultaram no motor excedendo o limite de peso total de 150 toneladas (151 toneladas), limitando severamente a disponibilidade de rota do projeto durante o teste. [32]Um problema relacionado era que, apesar de ser uma locomotiva alta, com 12 pés e 11 polegadas (3,94 m), o teto da cabine era relativamente baixo. A cabine na extremidade da caixa de fumaça da locomotiva sofreu com o mesmo calor excessivo que a cabine do bombeiro. Para contornar esse problema, a locomotiva foi usada em marcha à ré, pois a cabine traseira ficava próxima ao tanque de água e rampa de carvão e, portanto, longe dos gases quentes que circulavam dentro da caixa de fumaça. [33]
Apesar de seus problemas, a locomotiva exibiu excelentes características de vaporização e tração total dos dois bogies em seus testes. [34] Quando devidamente demitido, o Líder era capaz de cumprir os cronogramas, mesmo adiantando-se em algumas ocasiões. No entanto, as dificuldades operacionais ao parar para buscar água tenderam a perder quaisquer vantagens de tempo obtidas e afetaram os números de desempenho publicados. [35] Apesar de trens de teste de tracção sobre a Seção Central da antiga Southern Railway, o protótipo Líder nunca foi usado em um serviço de ganhar receita por causa do risco de avaria do aparelho de válvula e da publicidade adversa isso causaria para a British Railways. [36]
Libré e numeração [ editar ]
Ferrovia do Sul [ editar ]
Quando o projeto estava sob os auspícios da Ferrovia do Sul, o número 36001 seria numerado como CC101. [1] Bulleid defendeu um estilo continental de nomenclatura de locomotiva, com base em suas experiências na filial francesa da Westinghouse Electric antes da Primeira Guerra Mundial . O número da Southern Railway seguiu uma adaptação do sistema de classificação UIC onde "C" se refere ao número de eixos motores - neste caso, três em cada bogie. [37] Como o projeto tem seis eixos motores, a numeração teria sido CC101-CC105 para o lote inicial, o número final sendo o identificador da locomotiva.
British Railways [ editar ]
A pintura operacional era cinza fotográfica ex-works com forro vermelho e branco. O brasão "Cycling Lion" da British Railways também foi usado, embora, após a fotografia da obra, tenha sido pintado sem explicação. [6] A numeração era o sistema padrão da British Railways, na série 36001. [6] Se a classe tivesse entrado em produção total, as locomotivas teriam sido pintadas na British Railways com libré preta de tráfego / carga mista com forro vermelho, cinza e creme. 36001 foi inicialmente pintado com essa pintura, mas isso precedeu a fotografia oficial da obra e foi posteriormente repintado com uma pintura fotográfica cinza. [38]
Avaliação operacional [ editar ]
A produção do Leader demonstrou a inadequação inerente de envolver uma caldeira a vapor em uma superestrutura fechada. O ambiente interno era altamente inadequado, o peso era proibitivo e a manutenção necessária, como lavagens da caldeira, só poderia ser realizada por meio de um grande desmonte da locomotiva. [27]
Apesar das altas expectativas ligadas ao Líder, não era a revolução da força motriz que Bulleid pretendia que fosse. Nenhuma parte do projeto Leader foi perpetuada nas locomotivas da classe British Railways Standard por Robert Riddles , nem encontrou preferência internacionalmente, com as locomotivas articuladas Garratt fornecendo uma função semelhante para menos manutenção. [3] Todo o conceito foi silenciosamente abandonado em 1951 depois que Bulleid deixou a British Railways para se tornar Engenheiro Mecânico Chefe da Córas Iompair Éireann (onde produziu CIÉ No. CC1 , uma locomotiva que queima turfa com um design semelhante) e todas as cinco foram sucateadas.[3] O ponto culminante do projeto foi uma conta de £ 178.865 5s 0d (equivalente a £ 6.173.719 em 2019 [39] ) para o contribuinte, porém, quando a imprensa relatou a história em 1953, foi alegado que £ 500.000 ( equivalente a £ 17.258.017 em 2019) foi desperdiçado no projeto. [40] RG Jarvis , que foi colocado no comando do projeto após a partida de Bulleid, insistiu que a locomotiva precisava de um redesenho completo para resolver os problemas do conceito original.
Após os problemas durante os testes em 1950, em novembro daquele ano 36001 e as outras quatro locomotivas Leader, então em vários estágios de montagem, foram todas transformadas em sucata. [27] Nenhum membro da classe Leader sobreviveu e apenas as placas de número 36001 e 36002 existem. [41] A placa de número do nº 36001 encontra-se no Museu Ferroviário Nacional ; uma placa de construtor de locomotiva destinada à locomotiva, mas nunca instalada em serviço, foi leiloada por £ 1.050 em 2008. [42] O Líder foi uma tentativa ousada de empurrar para trás os limites do projeto contemporâneo de locomotiva a vapor e, se bem-sucedido, teria prolongado a vida a vapor nas ferrovias britânicas
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